Equilibrio ionico

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Química Analítica para Ingenieros Químicos

CAPÍTULO 4 EQUILIBRIO IÓNICO

CONTENIDO: Ácidos y Bases Definición de ácido y base Propiedades ácido base del agua. La medida de la acidez de una solución: el pH. Clasificación de soluciones y pH Ácidos fuertes y ácidos débiles Bases fuertes y bases débiles Ácidos polipróticos Sales en agua Efecto del ion común. Soluciones amortiguadoras. Curvas devaloración acido base Indicadores acido base Demostraciones de laboratorio Equilibrios de precipitación Equilibrios de Iones complejos Problemas propuestos

INTRODUCCIÓN

El equilibrio iónico estudia los equilibrios que ocurren en solución acuosa. El equilibrio ácido-base en los sistemas biológicos es tan importante que puede significar la diferencia entre salud y enfermedad. Estosequilibrios, hasta cierto punto, dominan la vida sobre la tierra. En los procesos industriales se controlan ciertas variables a fin de favorecer el desplazamiento de equilibrios en el sentido deseado y obtener mayor cantidad de productos.

Lic. Marisela Luzardo

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Capítulo 4: Equilibrio Iónico

Química Analítica para Ingenieros Químicos

CAPÍTULO 4 EQUILIBRIO IÓNICO
ÁCIDOS Y BASES DEFINICIÓN DEÁCIDO Y BASE Una de las definiciones más conocidas de ácidos y bases es aquella que indica: Un ácido es aquella sustancia capaz de producir iones H+ en solución acuosa y una base es aquella sustancia capaz de producir iones OH- en solución acuosa. Sin embargo esta definición no es posible aplicarla a sustancias como el amoníaco que es una base muy utilizada en Química Analítica. Por eso esimportante utilizar una definición más amplia, como la definición de Bronsted: Según Bronsted: Un ácido es aquella sustancia capaz de donar iones H+ (protones) en solución acuosa y una base es aquella sustancia capaz de aceptar H+ (protones) en solución acuosa. Según esta definición, siempre que exista un ácido que done un protón, existirá una base que aceptará ese protón. Por ejemplo: el ácidoclorhídrico en solución acuosa es capaz de donar un protón y el agua es capaz de aceptar ese protón: .. H — Cl : .. Ácido Clorhídrico .. H— O:  H Agua .. O  H + —H + .. : Cl : .. Ion Cloruro

+

H—

Ion hidronio

En la reacción anterior, el agua se comporta como una base ya que acepta el protón para formar el ion hidronio (H3O+). Si se analiza la reacción en sentido inverso, el ion hidronio secomporta como ácido y le dona un protón al ion cloruro (Cl—) que se comporta como base. El ion cloruro es la base conjugada del ácido clorhídrico y el ion hidronio es el ácido conjugado del agua. De esta forma todo ácido al donar un protón se transforma en una base conjugada y toda base al aceptar un protón se transforma en un ácido conjugado. HCl (acuoso) + Ácido H2O (líquida) base H3O+ + ácidoconjugado Cl— base conjugada

Lic. Marisela Luzardo

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Capítulo 4: Equilibrio Iónico

Química Analítica para Ingenieros Químicos
En el caso del amoníaco, no se detecta fácilmente que se trata de una base: H  H— N:  H Amoníaco H +  H— N —H  H Ion amonio

+

.. H— O:  H Agua

+

.. :O:  H Ion hidroxilo

El agua dona un protón (se comporta como ácido) al amoníaco que se comportacomo base, para producir el ion amonio NH4+ (ácido conjugado del amoníaco) y el ion hidroxilo (base conjugada del agua). NH3 (acuoso) Base + H2O (líquida) ácido NH4 + + ácido conjugado OH — base conjugada

PROPIEDADES ÁCIDO BASE DEL AGUA
.

En las reacciones anteriores se observa que el agua puede comportarse como ácido y como base. En agua pura, unas moléculas se comportarán como ácido yotras como base: H2O (líquida) Ácido + H2O (líquida) Base H3O + + ácido conjugado OH— base conjugada

Esta es una reacción reversible, por lo tanto se puede establecer un equilibrio: H2O (líquida) + H2O (líquida) H3O + (acuoso) + OH –
(acuoso)

La expresión de la constante de equilibrio será: [ H3O + ] [ OH – ] [ H2O ] [ H2O ]

K =

La concentración del agua líquida es constante, no se...
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